简介简介v光盘驱动器和光盘属于光存储设备和光存储介质由于光盘具有存储量大、价格低廉、携带保存方便等多种优势，所以现在的软件、资料数据、影视剧、音乐等都以光盘的形式提供，光盘驱动器已成为微机的标准配置 9.1 9.1 光盘驱动器的分类光盘驱动器的分类1．按光盘的存储技术分类v光盘驱动器简称光驱根据光盘的存储技术，光驱可分为CD-ROM（只读光盘）驱动器、CD-R（可写光盘）驱动器、CD-RW（可重写光盘）驱动器、DVD-ROM（DVD只读光盘）驱动器、Combo光盘驱动器、DVD刻录机（DVD-R/RW、DVD+R/RW、DVD-RAM，蓝光DVD和HD-DVD，可反复擦写DVD光盘存储器）等 2．按光驱的放置方式分类v根据光盘驱动器是否放在机箱内部，可将光驱分为内置式光盘驱动器和外置式光盘驱动器如图9-2所示为常见的外置光驱的外观 3．按光驱的速度分类v根据光驱的速度，分为56速读、52速写、24速擦写等不同的类型4．按光驱的接口分类v根据光驱的接口，分为IDE口、SATA接口、SCSI口、IEEE 1394口、USB口等 9.2 CD-ROM9.2 CD-ROM驱动器驱动器vCD-ROM（Compact Disc-Read Only Memory，即只读光盘存储器）驱动器已经成为一台微机的基本配置。
由于CD-ROM光盘具有容量大、速度快、兼容性强、盘片成本低等特点，现已成为多媒体应用的重要载体，众多的应用软件和游戏都被保存在CD-ROM光盘中9.2.1 CD-ROM驱动器的结构v1．CD-ROM驱动器的外部结构 2．CD-ROM驱动器的内部结构v由于CD-ROM驱动器集光、电、机械于一体，内部结构非常复杂，从总体上来看，主要由控制电路和机芯组成，其机芯结构如图9-5所示 9.2.2 CD-ROM驱动器的工作原理驱动器的工作原理v激光头是CD-ROM驱动器的心脏，也是最精密的部分它主要负责数据的读取工作，因此在清理CD-ROM驱动器内部的时候要格外小心激光头主要包括：激光发生器（又称激光二极管）、半反射棱镜、物镜、透镜及光敏元件（光电二极管）这几部分 9.2.3 CD-ROM驱动器的主要技术参数驱动器的主要技术参数1．速度vCD-ROM驱动器的速度指的是标称速度，最初的单倍速相当于Audio CD的标准速度——150KBpsCD-ROM驱动器的倍速均是指单倍速的倍数，例如，2×（2倍速）、4×（4倍速）、8×（8倍速）、24×（24倍速）、32×（32倍速）、56×（56倍速）等。
2．数据传输速率v此指标与标称速度密切相关标称速度由数据传输速率换算而来，CD-ROM驱动器标称速度与数据传输速率的换算关系为：数据传输速率=标称速度（倍速）150KBps例如，56×的数据传输速率为56150KBps=8400KBps不过随着CD-ROM驱动器速度的提高，单纯的数据传输速率已不能衡量CD-ROM驱动器的整体性能，而由寻道时间和数据传输速率结合派生出的两个子项——内圈传输速率（Inside Transfer Rate）和外圈传输速率（Outside Transfer Rate）也左右着CD-ROM驱动器的性能 3．读盘（旋转）方式v光盘在CD-ROM驱动器电动机的带动下高速旋转，激光读取头在光盘表面横向移动，读取存储在光盘数据轨道上的数据电动机带动光盘旋转通常采用两种方式：一种是改变光盘转速，另一种是改变数据传输速率这两种方法各有优缺点如果采用改变光盘转速的设计方式，在读取数据的速度上不可能达到真正的高速运行；而采用改变数据传输速率的设计方式，虽然可以得到最高速度，但无法得到始终如一的速度1）恒定线速度（Constant Linear Velocity，CLV）方式（2）恒定角速度（Constant Angular Velocity，CAV）方式（3）局部恒定角速度（Partial-Constant Angular Velocity，P-CAV）方式 4．纠错能力v纠错能力，即读“烂”盘能力。
纠错能力是CD-ROM驱动器一项很重要的指标有的CD-ROM驱动器刚买的时候读盘能力还不错，可越用越糟糕，质量稍差的光盘根本不认，所以要使用纠错能力强的CD-ROM驱动器5．CPU占用率vCPU的占用率可以反映CD-ROM驱动器BIOS的水平好的产品可以尽量减少CPU占用率，这实际上是一个编写BIOS的软件算法问题当然，这只对质量比较好的盘片有效，如果碰上“烂”盘，CPU占用率会直线上升所以如果想节约宝贵的时间，必须选购那些读盘能力较强且CPU占用率低的CD-ROM驱动器 6．寻道时间（Seek Time）v寻道时间是CD-ROM驱动器中激光头从开始寻找到找到所需数据花费的时间，一般为平均随机寻道时间寻道时间越短越好，不能超过95ms7．缓存容量v缓存通常用Buffer Memory表示，其作用是提供一个数据的缓冲区域，将读取的数据暂时保存起来，然后一次性进行传输和转换，目的是解决CD-ROM驱动器与计算机其他部件速度不匹配的问题缓存最少要有128KB容量，现在的CD-ROM驱动器一般是256KB或者512KB的当然，缓存容量越大越好 8．接口v目前，常用的CD-ROM驱动器接口有IDE接口和SCSI接口。
与IDE接口的CD-ROM驱动器相比，SCSI接口的CD-ROM驱动器占用的CPU资源较少，对于同样的任务，性能自然要好得多但是，现在大多数主板只集成了IDE接口，SCSI接口卡要另外购买9．Ultra DMA 33/66vUltra DMA 33/66数据传输标准首先被广泛使用在硬盘上，其优点是可以减少CPU的占用率，突发数据传输速率可以达到33MBps，比PIO Mode 4模式快了一倍如今的高倍速CD-ROM驱动器都支持这个标准 9.3 CD-RW9.3 CD-RW驱动器驱动器9.3.1 CD-RW驱动器的类型和外部结构驱动器的类型和外部结构1．CD-RW驱动器的类型v根据CR-RW驱动器的外形，可分为内置式和外置式两种v根据CD-RW驱动器的接口，可分为IDE接口、SCSI接口、并口、USB接口、IEEE 1394接口等几种v还可根据CD-RW驱动器的速度来分2．CD-RW驱动器的外部结构vCD-RW驱动器的外观与CD-ROM驱动器几乎一样，其控制面板上的按键、插孔的作用，背面的接口，也都与CD-ROM驱动器相同，如图9-5所示 v9.3.2 CD-RW驱动器的工作原理驱动器的工作原理v1．CD-R的工作原理v许多人把刻录操作说成烧录，这生动形象地说出了刻录的工作原理。
vCD-R盘片是在聚碳酸酯制成的片基上喷涂了一层染料层在刻录CD-R盘片时，通过大功率激光照射CD-R盘片的染料层，使部分染料受热分解当加热到临界温度时，在染料层上形成一个个平面（Land）和凹坑（Pit），被烧录过的区域产生了化学反应可以反射光，而没有烧录过的区域则无法反射光驱在读取这些平面和凹坑的时候就能够将其转换为0和1信号由于染料层分解后不能复原，这种变化是一次性的，所以CD-R只能写入一次，不能重复写入CD-R盘片的结构，如图9-6所示 v2．CD-RW的工作原理vCD-RW驱动器可以兼容CD-ROM和CD-RCD-RW盘片的记录层被两层电介质层夹在中间，电介质层的作用是，在写操作时，吸收从相位改变层发出的额外热量在CD-R盘片有机染料记录层的位置上，CD-RW盘片使用一层银、铟、硒或碲的晶体混合物，这种混合物在不同的温度下能够呈现出结晶和非结晶两种状态，等同于CD-R的平面和凹坑当刻录和复写时，CD-RW驱动器通过发射不同强度的激光，让晶体混合物在这两种状态之间相互转换，达到重复刻写的目的由于CD-RW盘片具有这种热转换性，因此可以反复改变记录层的晶体状态，达到多次重写的目的。
CD-RW盘片的结构如图9-7所示 9.3.3 CD-RW驱动器的主要技术参数驱动器的主要技术参数1．读写速度v刻录机共有三个速度指标：刻录（写）速度，复写（擦）速度和读取速度，其中前两项速度指标是衡量刻录机的主要性能指标2．缓存容量v为了保证刻录的质量，在高速刻录时除了要求使用优质CD-R、CD-RW盘外，刻录机的缓存容量也十分重要，因为在刻录时数据先要写入缓存中，再刻录到光盘上如果缓存里的数据用完了，后面的数据又不能及时补充，就会导致缓存欠载（Buffer Under Run）情况的发生，造成刻录失败 3．防止缓存欠载技术v防止缓存欠载（Buffer Under Run-Proof，简称Burn-Proof）技术现在最著名的有5种，分别是理光公司提出的Just Link、三洋公司提出的Burn-Proof、飞利浦公司提出的Seamless Link、OAK公司提出的Exact Link（无缝焊接）和Super Link技术防缓存欠载技术从根本上消除了缓存欠载的隐患4．读写方式v刻录机目前的读/写方式有4种：CLV、Z-CLV、CAV和P-CAV 5．刻录方式和存储方式v目前刻录机的刻录方式主要有整盘刻录（Disc At Once，DAO）和轨道刻录（Track At Once，TAO）两种。
整盘刻录是一种光盘对光盘的全盘复制方式，刻录完成后，无法继续追加数据轨道刻录方式是将用户指定的目录或文件，逐步写入CD-R或CD-RW中，并允许用户不断追加数据直至将光盘容量用完这种刻录方式能给予用户最大的刻录自由度，因此是目前使用最广泛的刻录方式，但是每一次刻录数据时需在首尾写入Lead In和Lead Out标记，因此会额外消耗约20MB的光盘空间6．兼容性v首先是对盘片的兼容性盘片是刻录数据的载体，包括CD-R/RW盘片CD-R盘片根据介质层不同可分为金盘、绿盘和蓝盘三种好的刻录机对各类盘片都应有好的兼容性 9.4 DVD-ROM驱动器9.4.1 DVD的类型的类型1．按DVD的格式分vDVD最初的格式是只读类型，即数据信息只能在工厂里记录一次，包括以下几种格式vDVD-ROM：用于记录数据，包括计算机应用的多媒体数据，用途类似CD-ROMvDVD-Video：用于记录家庭影音设备或者DVD-ROM驱动器播放的视频信息，用途类似LD或Video CD这种格式具有版权保护功能vDVD-Audio：用于记录高品质的多音轨音频，用途类似Audio CDv后来增加了写入或多次擦写格式。
但各厂商出于自身利益的考虑，到现在为止，还没有形成统一的刻录型格式，从而出现了几种互不兼容的DVD格式——DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW等 2．按盘片的容量分v各种DVD格式及其容量，见表9-3目前，中国内地市面上比较常见的都是DVD-5和DVD-9格式的DVD影碟（DVD-10和DVD-18在美国居多） v9.4.2 DVD-ROM驱动器的外观和工作原理驱动器的外观和工作原理v1．DVD-ROM驱动器的外观vDVD-ROM驱动器的外观与CD-ROM驱动器相同，其控制面板上的按键、插孔的作用，背面的接口，也都与CD-ROM驱动器相同，如图9-8所示 2．DVD-ROM驱动器的工作原理vDVD-ROM驱动器的结构与CD-ROM驱动器的结构基本相同，只是DVD-ROM盘的记录凹坑比CD-ROM的更小，且螺旋存储凹坑之间的距离也更短DVD-ROM盘片上存放数据信息的凹坑非常小，而且非常紧密，最小凹坑长度仅为0.4m，每个凹坑间的距离只是CD-ROM盘片的50%，并且轨距只有0.74m，如图9-9所示所以，要读取DVD-ROM盘片上的数据，需使用频率较高、波长较短的635～650nm红外激光器，这样才能读取窄轨上的数据。
DVD-ROM驱动器中激光头读盘方式有下面几种 （1）单激光头单透镜双聚焦v这是目前使用较为广泛的DVD读取方式单激光头的实物照片，如图所示2）单激光头双透镜v这也是目前使用较为广泛的DVD读取方式它采用单一激光头，两组聚焦镜，针对不同类型（DVD和VCD/CD）的盘片而选用不同的聚焦镜来读取它的优点是读取质量较高，但读盘速度较慢，且其机械故障率较高 （3）单激光头双激光器v此为先锋技术，是目前比较流行的DVD读盘方式它在一个激光头内安装了两个不同的激光器，分别发出读取VCD和CD的780nm波长的激光束，以及读取DVD的650nm波长的激光束它的优点是读盘质量稳定且速度快，机芯的使用寿命也长4）双激光头双激光器v该技术采用两套完全独立的激光头读取系统，一套是用来读取VCD和CD的780nm激光头，另一套是用来读取DVD的650nm激光头它的优点是读盘质量很好，但成本相对较高，国外大多数价格偏高的DVD机都采用这种系统但由于其采用了两组独立的读取机芯，相应的机械故障率也较高双激光头的实物照片，如图9-11所示 9.4.3 DVD-ROM驱动器的主要技术参数驱动器的主要技术参数1．DVD-ROM驱动器的速度vDVD-ROM驱动器利用聚焦更集中的红外激光提高了每单位面积的存储密度。
DVD-ROM驱动器与CD-ROM驱动器对于读盘速度的定义有所不同，1×DVD-ROM驱动器数据读取速度为1.38MBps，而1×CD-ROM驱动器为150KBps，前者相当于后者的9倍由于DVD-ROM驱动器可以根据盘片的不同而产生不同的激光波长，所以DVD-ROM驱动器可以兼容CD-ROMDVD-ROM驱动器采用的纠错方式也比较特殊，并且比CD-ROM驱动器采用的方式要强很多 2．区码问题区域代码的地区范围划分如下v第一区：加拿大、美国v第二区：日本、欧洲、中东、埃及、南非v第三区：东南亚、东亚（中国香港、中国台湾、韩国、泰国、印尼）v第四区：澳大利亚、新西兰、南太平洋群岛、中美洲、墨西哥、南美洲v第五区：非洲、印度、中亚、蒙古、俄罗斯、朝鲜v第六区：中国v由于DVD区域码影片将全球划成6个区，因此跨区看DVD影片时就会涉及变更区域码的问题目前，新推出的DVD-ROM驱动器基本都加上了区域码保护，一般只允许用户变更5次当变更次数达到5次以后须交由厂家处理，或者固定在最后一次变更的区域码上 3．DVD的兼容性v所有DVD-ROM驱动器都可以读取Audio CD和CD-ROM数据盘DVD-ROM驱动器支持的格式包括：CD-Audio、CD-ROM、CD-I、CD-R/RW、Video CD、DVD Video、DVD-ROM（单、双层）和DVD-R等。
4．其他技术参数v有些技术参数是所有光盘驱动器都具有的，如读盘方式（DVD-ROM驱动器有CAV和P-CAV两种）、CPU占用率、缓存容量、平均寻道时间、传输模式等，其概念与CD-ROM驱动器的相同 9.5 Combo驱动器v现在Combo驱动器基本上都是内置式，并且都采用IDE接口Combo驱动器的外观与DVD-ROM、CD-RW、CD-ROM驱动器相同，其控制面板上的按键、插孔的作用，背面的接口，也都与它们相同Combo驱动器的外观如图9-12所示 9.5.1 Combo驱动器的工作原理驱动器的工作原理vCombo一词其实是由combine（混合、多功能的意思）转化而来的，那么Combo驱动器为什么可以实现多种功能呢？其中的关键在于光头通过光头发出不同波长的激光束，从而实现CD和DVD的读取.v目前被广泛使用的是环纹透镜配合双激光管的单光头设计该项技术采用两套激光发生器分别实现DVD和CD读取、CD-RW刻录工作，同一镜头实现不同波长的激光聚焦，是Combo驱动器使用一个光头拥有两项功能的核心所在这种设计具备了单光头技术的机械稳定性和双光头技术的激光管寿命长的特点，在业界得到广泛的应用。
9.6 DVD9.6 DVD刻录机刻录机v现在DVD刻录机都是内置式的，并且都采用IDE接口DVD刻录机的外观与DVD-ROM、Combo、CD-RW、CD-ROM驱动器相同，其控制面板上的按键、插孔的作用，背面的接口，也都与它们一样DVD刻录机的外观如图9-15所示 9.6.1 DVD刻录的规格刻录的规格1．DVD的三种基本刻录规格v目前，市场上有三种完全不同的可擦写DVD规格：DVD论坛（DVD Forum）的DVD-RAM和DVD-R/RW，以及DVD联盟（DVD Alliance）的DVD+RW这三种规格是不同利益团体相互斗争的结果1）DVD-R/RW规格（2）DVD-RAM规格（3）DVD+R/RW规格 2．DVD-Multi和DVD-Dual规格vDVD-Multi（集成DVD-R/RW和DVD-RAM）和DVD-Dual（集成DVD+R/RW和DVD-R/RW）从原理上来说，是前面三种DVD规格相互组合而衍生出来的产物vDVD-Multi技术以DVD-RAM为主要架构，兼容DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、CD-R/CD-RW等规格在松下公司推动下，DVD-Multi并不是一种技术，而是将DVD论坛的影音与刻录规范结合后的设计规范。
由于DVD-RAM与DVD-R/RW是两种互补性非常强的标准，所以将它们结合在一起，显得非常有生命力，也得到了众多顶级厂商的支持vDVD-Dual规范，又称DVD-Dual RW标准，由索尼公司设计并率先推行DVD-Dual并没有一个统一的规范，可以让厂商们自由发挥但由于其跨越两大阵营，所以使得厂商只有成为这两个阵营的会员才有可能以相对最佳的成本推出产品DVD-Dual刻录机可以刻录DVD+R/RW和DVD-R/RW两种规格的标准DVD光盘，因而受到普通用户欢迎 3. 光雕刻录机v2005年底，市场出现了支持光雕技术的DVD刻录机LightScribe（光雕）是由美国HP公司开发的一种光盘标签制作技术，通过激光蚀刻直接将标签刻录在光盘上制作专业外观的光盘很简单：将数据刻录到光盘上；翻转光盘，然后将标签刻录到光盘上刻录标签所用的光驱与刻录数据的相同支持LightScribe的DVD光驱使用激光将图像刻录到LightScribe光盘标签面的涂层上LightScribe标签方法不会出现墨迹被抹掉、标签发生卷曲、粘合剂失去粘性等问题 v9.6.2 DVD刻录机的主要参数刻录机的主要参数vDVD刻录机的主要技术参数有：写入速度、读取速度、缓存容量、随机寻道时间、写入模式、支持光盘格式、使用接口等项，其概念与DVD-ROM、CD-RW驱动器基本相同。
9.7 9.7 9.7 蓝光DVD和HD-DVDv须超过20GB，而容量为4.7GB的DVD已经不能满足存储要求v2002年2月，9家国际主流电子公司（Sony、Matsushita、Hitachi、Pioneer、Sharp、Philips、Tohomson、Samsung、LGE）发表了Blu-Ray Disc规格，稍后Toshiba和NEC提出了HD-DVD规格HD-DVD兼容性较好，而蓝光则拥有较大容量，蓝光和HD-DVD将成为未来高清视频应用的重点2006年市场上已经有不少家用型蓝光播放机销售，PC使用的内置型的蓝光刻录机也有许多品牌推出（国内市场上还没有HD-DVD驱动器）其产品标识如图9-17所示 v蓝光DVD支持所有CD和DVD格式蓝光DVD标准支持单写的BD-R和可以复写的BD-RE光盘蓝光光盘的容量为单层25GB，双层50GB目前BD-R和BD-RE格式的写入和读取的速度都只有2×目前蓝光光驱和蓝光光盘都非常贵，其价格下降后将成为人们装机的首选 v蓝光（Blu-ray）或称蓝光盘（Blu-ray Disc，缩写为BD）是目前光存储业界新一代DVD光盘技术标准之一，不但可应用于录制、擦写或播放高清影像，同时也可应用于存储容量更为巨大的数字内容。
v蓝光DVD目前有3种类型：只读蓝光驱动器（BD-ROM）、蓝光刻录机（BD-RW）和蓝光Combo（BD-ROM+DVD-RW）v内置式蓝光DVD的接口采用IDE接口或SATA接口 v蓝光DVD为了实现与CD和DVD格式的兼容，采用了不同波长的双光头设计，红光与蓝光各自使用独立的光学反射系统来实现全兼容的目的，如图9-19所示蓝光DVD支持除HD-DVD以外的所有CD和DVD格式 v蓝光DVD标准支持单写的BD-R和可以复写的BD-RE光盘，如图9-20所示蓝光光盘的容量为单层25GB，双层50GBHD–DVD单层可记录20GB的容量目前BD-R和BD-RE格式的写入和读取的速度都只有2× 9.8.4 光盘的保存、使用方法v在拿取盘片时，不能用手直接接触盘片表面，也不能够对盘片进行挤压、弯曲，最好能够按照图9-25所示的方法来拿取盘片v当光盘表面附着灰尘污垢需要清理时，要选择柔软的布（最好使用专用光盘清洁刷或布）由里向外呈放射性地擦拭，如图9-26所示。